一种远程监控系统及装置的制作方法

本实用新型涉及监测控制技术领域，尤其涉及一种远程监控系统及装置。

背景技术：

随着电子和通信技术的发展，野外无人值守设备的应用范围越来来越广泛，为了保障设备能够正常工作，必须对无人值守设备进行有效的监控，防止意外危险情况影响设备工作的性能和稳定性。

传统的对于无人设备工作环境和电源电能参数的监测主要依靠人工巡检方式，那么就存在一定的漏检和检测结果不精确的情况，检测结果误差较大，人工巡检方式不能全天实时监测，如果巡检时间间隔内可能发生的危险情况不能及时发现并处理，会导致设备的工作发生异常或发生事故。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种远程监控系统及装置，旨在解决现有技术中监测系统不能远程调控以及环境和电能不能实时监测的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种远程监控系统，用于对被检测设备进行监控，所述远程监控系统包括控制模块、环境监测模块、电能监测模块、电源模块、输出模块和通信模块；

所述环境监测模块安装在被监测设备的周边区域，所述环境监测模块的输出端与所述控制模块的环境参数采集端相连；所述电源模块的电量输出端接所述被检测设备的电源端，所述电源模块的受控端接所述控制模块的电源控制端，所述电源模块的电能检测端接所述电能监测模块的输入端，所述电能监测模块的输出端接所述控制模块的电能采集端；所述输出模块的输入端与所述控制模块的信息输出端相连；所述通信模块的输入端与所述控制模块的信息发射端相连，所述通信模块的输出端与所述控制模块的信息接收端相连。

在一个实施例中，所述电源模块包括外部电源单元、蓄电池单元和电源管理单元；

所述外部电源单元的电能输出端和所述蓄电池单元的电能输出端分别接所述被检测设备；所述外部电源单元的电能检测端和所述蓄电池单元的电能检测端分别接所述电能监测模块；所述电源管理单元的输入端为所述电源模块的受控端，所述电源管理单元的第一输出端与所述外部电源单元的管控端相连，所述电源管理单元的第二输出端与所述蓄电池单元的管控端相连。

在一个实施例中，所述电能监测模块包括外部电源监测单元和蓄电池监测单元；

所述外部电源监测单元的输出端和所述蓄电池监测单元的输出端分别接所述控制模块；所述外部电源监测单元的输入端接所述外部电源单元的电能检测端；所述蓄电池监测单元的输入端接所述蓄电池单元的电能检测端。

在一个实施例中，所述蓄电池监测单元包括用于检测所述蓄电池单元的电能参数的电能测量子单元和用于检测所述蓄电池单元的内阻的内阻测量子单元；

所述电能测量子单元的输入端与所述内阻测量子单元的输入端共同为所述蓄电池监测单元的输入端，所述电能测量子单元的输出端与所述内阻测量子单元的输出端共同为所述蓄电池监测单元的输出端，所述内阻测量子单元的受控端接所述控制模块的正弦信号控制端。

在一个实施例中，所述内阻测量子单元包括依次连接的正弦信号发生器、DA转换电路、恒流变换与功效电路、交流差分电路、模拟乘法电路、低通滤波电路、直流放大电路和AD采集电路；

所述正弦信号发生器的输入端为所述内阻测量子单元的受控端，所述恒流变换与功效电路的第一输出端为所述内阻测量子单元的第二输出端，所述恒流变换与功效电路的第二输出端接所述交流差分电路的正弦信号接收端，所述AD采集电路的输出端为所述内阻测量子单元的第一输出端，所述交流差分电路的输入端为所述内阻测量子单元的输入端。

在一个实施例中，所述输出模块包括显示单元和报警单元，所述显示单元的输入端和所述报警单元的输入端分别接所述控制模块。

在一个实施例中，还包括消防模块，所述消防模块安装在被监测设备的周边区域，所述消防模块的输入端接所述控制模块的消防控制端。

在一个实施例中，还包括与所述被监测设备输入端相连的切换模块；

所述切换模块输出切换控制信号给所述被监测设备，所述被监测设备根据所述切换控制信号切换被监测设备的运行模式。

在一个实施例中，所述切换模块为KVM切换器。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种远程监控装置，其特征在于，包括远程监控系统。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型通过环境监测模块对被监测设备所处环境进行监测，如果发现环境异常则断开被监测设备的电源，通过电能监测模块对电源进行实时监控，如果发现电源异常则断开电源连接，通过对被监测设备环境所处和所用电源的实时监测，能及时发现问题并对问题进行处理，实现了实时自动化监控，通过设置通信模块能远程遥控控制模块对被监测设备进行通断电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一个实施例提供的远程监控系统的结构示意图一；

图2为本实用新型的一个实施例提供的电能监测模块和电源模块的结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例提供的远程监控系统工作流程示意图；

图4为本实用新型的一个实施例提供的蓄电池监测单元的电路图；

图5为本实用新型的一个实施例提供的输出模块的结构示意图；

图6为本实用新型的一个实施例提供的远程监控系统的结构示意图二；

图7为本实用新型的一个实施例提供的消防模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细地描述：

图1示出了本实用新型第一方面提供的一种远程监控系统1的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

如图1所示，本实用新型实施例所提供的一种远程监控系统1，用于对被检测设备600进行监控，包括控制模块100、环境监测模块200、电能监测模块300、电源模块400、输出模块500和通信模块600；

所述环境监测模块200安装在被监测设备600的周边区域，所述环境监测模块200的输出端与所述控制模块100的环境参数采集端相连；所述电源模块400的电量输出端接所述被检测设备600的电源端，所述电源模块400的受控端接所述控制模块100的电源控制端，所述电源模块400的电能检测端接所述电能监测模块300的输入端，所述电能监测模块300的输出端接所述控制模块100的电能采集端；所述输出模块500的输入端与所述控制模块100的信息输出端相连；所述通信模块600的输入端与所述控制模块100的信息发射端相连，所述通信模块600的输出端与所述控制模块100的信息接收端相连；

所述电源模块400用于给所述被监测设备700供电；所述环境监测模块200将监测到的环境数据发送至所述控制模块100；所述电能监测模块300采集所述电源模块400的电能参数并转发至所述控制模块100；所述控制模块100控制所述电源模块400的开启或关闭，所述控制模块100将所述环境数据和所述电能参数发送至所述输出模块500和所述通信模块600；所述通信模块600接收用户发送的远程控制信号并转发至所述控制模块100。

本实用新型实施例中，通过环境监测模块200对被监测设备700所处环境进行监测，如果发现环境异常则断开被监测设备700的电源，通过电能监测模块200对电源进行实时监控，如果发现电源异常则断开电源连接，通过对被监测设备700环境所处和所用电源的实时监测，能及时发现问题并对问题进行处理，实现了实时自动化监控，通过设置通信模块600能远程遥控控制模块100对被监测设备700进行通断电。

在本实施例中，电能监测模块300实现了对电能参数的实时采集，不会出现间断现象，准确性高。

在本实用新型一个实施例中，环境监测模块200包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器都与控制模块100的环境参数采集端相连，控制模块100采集温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器的信息并与预先设置好的阈值比较，如果采集的环境参数信息在一定时间内始终超过阈值，控制模块100控制电源模块400停止供电，或者通信模块600远程遥控控制模块100对电源模块400动作。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，图1中的电源模块400包括外部电源单元410、蓄电池单元420和电源管理单元430；

所述外部电源单元410的电能输出端和所述蓄电池单元420的电能输出端分别接所述被检测设备700；所述外部电源单元410的电能检测端和所述蓄电池单元420的电能检测端分别接所述电能监测模块300；所述电源管理单元430的输入端为所述电源模块400的受控端，所述电源管理单元430的第一输出端与所述外部电源单元410的管控端相连，所述电源管理单元430的第二输出端与所述蓄电池单元420的管控端相连。

在本实施例中，外部电源单元410为供电线路，蓄电池单元420为蓄电池，蓄电池为备用电源。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，电能监测模块300包括外部电源监测单元310和蓄电池监测单元320；所述外部电源监测单元310的输出端和所述蓄电池监测单元320的输出端分别接所述控制模块100；所述外部电源监测单元310的输入端接所述外部电源单元410的电能检测端；所述蓄电池监测单元320的输入端接所述蓄电池单元420的电能检测端。

在具体应用中，外部电源监测单元310监测外部电源单元410的供电状况，如果外部电源单元410发生过流、过压、短路等情况时，外部电源监测单元310将采集的信息传输给控制模块100，控制模块100将采集的信息与预先设置的阈值进行比较，如果外部电源单元410发生故障，控制模块100根据故障信息输出控制电源管理单元430的控制信号，断开外部电源单元410供电。

蓄电池监测单元320主要监测蓄电池的电能状况，包括蓄电池的电流、电压、电量、剩余电量和内阻等电能参数。蓄电池监测单元320将采集的蓄电池单元的电能参数信息传输到控制模块100，控制模块100将采集的电能参数与预先设置的阈值进行比较，如果蓄电池单元420发生故障，控制模块100控制模块根据故障信息输出控制电源管理单元430的控制信号，断开蓄电池单元420供电。

如图3所示，在具体应用中，电源管理单元430控制外部电源单元410和蓄电池单元420通断电。启动远程监控系统1，外部电源单元410和蓄电池单元420同时连通，但是外部电源单元410为主要供电设备，当外部电源单元410出现故障时，控制模块100接收到电能监测模块300发来的外部电源单元410故障信息，控制模块100将控制信息发送给电源管理单元430，电源管理单元430根据控制模块100发送的控制信息断开外部电源单元410供电，将蓄电池单元420设置为单独且主要的供电设备，如果蓄电池单元420也发生了故障，则控制模块100控制电源管理单元430切断蓄电池单元供电。

如果检测到的电源模块400运转正常，且环境监测模块200运转不正常，则控制模块100控制电源模块400断电。

另外，控制模块100接收到的电能监测模块300发来的外部电源单元410和蓄电池单元420的状态信息也会输出到通信模块600在上位机上显示，操作人员可以根据显示的状态信息远程遥控控制模块100对电源管理单元430进行控制。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，蓄电池监测单元320包括用于检测所述蓄电池单元的电能参数的电能测量子单元321和用于检测所述蓄电池单元的内阻的内阻测量子单元322；所述电能测量子单元321的输入端接和所述内阻测量子单元322的输入端分别接所述蓄电池单元420，所述电能测量子单元321的输出端和所述内阻测量子单元322的第一输出端分别接所述控制模块100，所述内阻测量子单元322的受控端接所述控制模块100的正弦信号控制端，所述内阻测量子单元322的第二输出端接所述蓄电池单元420的正弦信号接收端。

在本实施例中，电能测量子单元321采用电能参数检测芯片，电能参数检测芯片的输入端与蓄电池检测单元相连，电能参数检测芯片的输出端与控制模块100相连。

在具体应用中，电能参数检测芯片LTC2943用于检测蓄电池的电压、电流、温度、剩余电量等。

如图4所示，在本实用新型的一个实施例中，内阻测量子单元322包括依次连接的正弦信号发生器、DA转换电路、恒流变换与功效电路、交流差分电路、模拟乘法电路、低通滤波电路、直流放大电路和AD采集电路；所述正弦信号发生器的输入端为所述内阻测量子单元322的受控端，所述恒流变换与功效电路的第一输出端为所述内阻测量子单元322的第二输出端，所述恒流变换与功效电路的第二输出端接所述交流差分电路的正弦信号接收端，所述AD采集电路的输出端为所述内阻测量子单元322的第一输出端，所述交流差分电路的输入端为所述内阻测量子单元322的输入端。

蓄电池内阻是反映电池性能的重要参数.尽管密封铅酸蓄电池内阻跟电池容量之间没有观察到严格的数学关系，无法根据单个电池的内阻值去预测电池的使用寿命，但电池内阻的突然增大或电导的突然减小，则预示着电池寿命即将终止。

本实施例中，蓄电池内阻测量采用交流注入法，不用对蓄电池进行放电，不会影响蓄电池的性能，控制模块100控制正弦信号发生器发出正弦信号，经过DA转换电路放大后，进入恒流变换与功效电路，经过恒流变换与功效电路放大后转化成交流恒流信号注入到蓄电池，为了降低系统的复杂行，提高测量精度，内阻测量的接线采用四端子方式，将蓄电池两端上的电压响应信号通过交流差分电路与产生恒定交流源的正弦信号经过模拟乘法器相乘，再将模拟乘法器的输出电压信号通过滤波电路，使交流信号转变为直流信号，直流信号经直流放大器放大后进行AD转换，将转换后的值送入控制模块进行分析运算。

本实用新型根据阻抗跟踪算法来随时更正蓄电池的额定容量，提高蓄电池剩余电量测算的准确性，再结合内阻的变化率和额定容量的变化来预估蓄电池使用寿命铅酸蓄电池容量与内阻的关系式容量越大内阻越小。容量越大的电池相对来说正负极板的面积会越大，相应地内阻也就越小。同时电池电量充足时内阻很小，电量放尽时内阻相应地也大了很多。

如图5所示，在本实用新型一个实施例中，输出模块500包括显示单元510和报警单元520，输出模块500的输入端和报警模块520的输入端共同为输出模块500的输入端。

在具体应用中，控制模块100接收环境监测模块200发出的环境信息，经过分析，如果环境参数大于预设阈值，则控制模块100控制报警模块520发出报警，提醒周围人员或路过人员系统故障，控制模块100并将环境参数信息传输到显示单元510进行显示，方便检修人员检修。

如图6所示，在本实用新型一个实施例中，远程监控系统1还包括消防模块800，所述消防模块800安装在被监测设备700的周边区域，所述消防模块800的输入端接所述控制模块100的消防控制端。

如图6所示，在本实用新型一个实施例中，远程监控系统1还包括与所述被监测设备700输入端相连的切换模块900；所述切换模块900输出切换控制信号给所述被监测设备700，所述被监测设备700根据所述切换控制信号切换被监测设备的运行模式。

在本实用新型一个实施例中，切换模块900为KVM切换器。

在具体应用中，KVM切换器可实现远程控制被监测设备重启操作，防止设备发生软件发生故障后或需要重启操作时必须依靠现场人力检修的情况发生，节约了人力与时间成本。

如图7所示，在本实施例中，消防模块800包括开关单元810和灭火单元820；开关单元810的受控端接控制模块100的消防控制端，开关单元810的输入端外接水源，开关单元810的输出端接灭火单元820的受控端。

在具体应用中，当控制模块100监测到环境监测模块200发来的起火信息，控制模块100控制关闭电源，将报警信号传输给报警单元520，报警单元520报警，提醒周围人员有情况发生，同时控制模块100控制开关单元810闭合，灭火单元820开始灭火。

灭火单元820设置在被监测设备700周围。

本实用新型实施例提供第二方面的一种远程监控装置，包括远程监控系统。

需要说明的是，本实用新型说明书和附图中标号相同的端口或引脚即为连通。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。